首次證實！液晶單體在南海的中華白海豚、江豚腦組織中累積

本文來源于海潮天下（Marine Biodiversity）

中華白海豚（Sousa chinensis）是一種棲息于西太平洋和東印度洋沿岸淺水區的海洋哺乳動物，也是唯一以“中華”命名的鯨類。它們主要生活在我國東南沿海的河口與海灣咸淡水交匯處，是國家一級保護動物，也被譽為“水上大熊貓”和近岸生態系統的旗艦物種。上圖是一頭中華白海豚。?林德潤 攝影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）（圖文無關）

【海潮天下·導讀】

一篇發表在《環境科學與技術》上的研究證實，手機、電腦和電視屏幕中必不可少的液晶單體（LCMs）正在向深海滲透，科研人員在2007年至2021年間于南海采集的中華白海豚和印太江豚樣本中，從脂肪、肌肉到大腦等多個器官均檢測到了這類電子化學品的富集。該研究指出，這些原本用于控制光線通過的化學物質正隨著電子廢棄物和廢水進入海洋，并沿食物鏈向上攀升，最終進入頂級掠食者的體內。研究揭示了電子垃圾污染的全球性擴散，為這些瀕危海洋哺乳動物的神經及生理健康敲響了警鐘。

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出品 | 海潮天下

平時大家換手機、或是買大彩電的時候，關注點大都在屏幕夠不夠亮、分辨率高不高等參數上。但很少有人會去想，這些顯示屏里必須用到的一種化學物質——液晶單體（LCMs），在設備報廢之后都去哪兒了。長期以來，這類物質被認為是相對穩定的工業成分；但一個最新的科學研究揭示了一個令人不安的事實：這些人造化學分子，已經跨越了陸地邊界，進入海洋，并積聚在瀕危海洋哺乳動物的組織器官中，甚至穿透了極其嚴密的血腦屏障。

▲上圖：南海鯨豚類組織中液晶單體（LCMs）的分布情況。圖中展示了2018年至2021年間，采集自南海海域的中華白海豚（SC）與印太江豚（NP）的脂肪、大腦、肌肉、肝臟及腎臟樣本數據。其中，圖（a）反映了不同組織中LCMs的化學組成特征；圖（b）通過箱線圖對比了各組織中LCMs的總濃度分布，中位線代表平均水平，箱體上下邊界分別對應25%和75%的分位數。該圖直觀地揭示了此類電子化學品在瀕危海洋哺乳動物不同器官中的蓄積差異，尤其是大腦組織中的檢出情況。論文出處：Tao, Danyang, et al. | Environ. Sci. Technol. 2026

海潮天下（Marine Biodiversity）小編讀到一篇發表在《環境科學與技術》（Environmental Science & Technology）上的研究，由來自汕頭大學海洋科學研究所的梁波（Bo Liang）和香港城市大學能源及環境學院的何宇鶴（Yuhe He）等多位環境科學專家共同完成。該研究團隊系統分析了2007~2021年間，從南海海域收集的中華白海豚和江豚的組織樣本。這些鯨豚類動物處于海洋食物鏈的頂端，是衡量生態系統健康水平的重要“哨兵”生物。研究結果挺讓人脊梁骨發涼的：這些東西已經順著電子垃圾和廢水，一路鉆進了南海的中華白海豚、印太江豚的大腦里。為助力全球環境治理、并供我國學者了解最新研究動態信息，編譯分享信息如下，供感興趣的讀者們參閱。

我們知道，液晶單體是控制顯示器光線通過的關鍵材料。隨著電子產品迭代加快，全球每年產生的液晶設備垃圾預計到2030年將達到驚人的7400萬噸。由于這些化學分子具有持久性和生物蓄積性，它們會隨著工業廢水、或電子垃圾拆解進入河流，最終匯入海洋。

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▲論文出處：Tao, Danyang, et al. | Environ. Sci. Technol. 2026

這項研究的實驗結果表明，液晶單體在這些鯨豚的脂肪、肌肉、肝臟和腎臟中均有發現。更具突破性、且令人擔憂的是，研究人員在它們的大腦組織中也檢測到了這些物質。這意味著，液晶單體具備穿透哺乳動物血腦屏障的能力。

大家知道，血腦屏障本身就是生物為了保護神經系統進化出來的“防火墻”，一般的臟東西很難鉆過去。但這種現象還是頭一回被實錘——在此之前，科學界從未在野生哺乳動物體內觀察到這種現象。畢竟，血腦屏障是生物體保護神經系統免受有害化學物質侵害的關鍵防線，液晶單體的侵入意味著這種保護機制在新型持久性污染物面前正面臨嚴峻挑戰。

▲上圖：液晶單體（LCMs）在不同環境介質中的濃度對比及其與其他污染物的比較。圖（a）匯總了LCMs在空氣、室內灰塵、沉積物及生物樣本等多種介質中的最大檢出濃度，所有數值均已統一換算為ppb以便于跨介質對比；圖（b）展示了南海鯨豚類脂肪組織中，LCMs與DDT、多氯聯苯（PCBs）、鹵代阻燃劑（HFRs）等傳統持久性有機污染物的濃度水平差異。該圖直觀地反映了LCMs作為一種新興污染物，雖然目前在生物體內的整體累積水平尚低于傳統的DDT和PCBs，但在環境介質中已表現出廣泛的滲透性。論文出處：Tao, Danyang, et al. | Environ. Sci. Technol. 2026

研究人員溯源分析發現，這些化學物質主要來源于家用電器和沿海地區的電子垃圾處理。他們發現了一個很有意思，也挺諷刺的規律，江豚脂肪組織中液晶單體含量的演變趨勢，跟全球液晶顯示屏生產規模的變化呈現出高度相關性。具體來看，2007年到2015年間，含量隨產量一同上升；而2017年之后，隨著LED等新技術開始取代傳統液晶屏幕，江豚體內的累積量也出現了一定程度的下降。

這直接證明了人類消費電子產品的工業活動與海洋生物體內的化學負荷之間存在緊密的因果鏈路。換句話說，人類在岸上買得越多、扔得越多，海里的生物體內積攢的化學物質就越重。這些東西并不是憑空出現的，主要源頭就是咱們家里的舊電器，或者是沿海那些處理不規范的電子垃圾回收點。

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▲上圖：鯨豚類體內液晶單體（LCMs）的來源解析。該圖利用正定矩陣因子分解-多元線性回歸（PMF-MLR）模型，識別出了四個主要的污染來源因子。圖（a）展示了模型提取出的四個因子的化學組成特征，僅列出了具有強代表性的化合物種類；圖（b）則定量分析了這四個因子對不同組織樣本中總液晶單體（ΣLCMs）濃度的貢獻占比。論文出處：Tao, Danyang, et al. | Environ. Sci. Technol. 2026

為了評估這些物質的生物毒性，科研人員還專門培養了海豚的皮膚和腎臟細胞進行實驗。轉錄組測序結果顯示，液晶單體這東西并不老實，它會引起細胞里的DNA損傷，甚至讓細胞停止分裂。這意味著，這些長期生活在污染海域的海豚，不僅身體其他器官在受損，連神經系統可能都在面臨慢性威脅。

▲上圖：鯨豚類細胞在液晶單體（LCMs）暴露下的轉錄組學分析結果。圖（a）和（b）分別用火山圖展示了鯨豚腎成纖維細胞（MHKF）和皮膚成纖維細胞（MHSF）在接觸特定濃度LCMs后基因表達的差異情況，散點位置反映了基因上調或下調的顯著性及倍數。圖（c）至（f）則基于差異表達基因（DEGs）集，利用Metascape工具聚類出了代表性的功能富集項，其中（c、d）為MHKF細胞的上調和下調功能項，（e、f）為MHSF細胞的上調和下調功能項。論文出處：Tao, Danyang, et al. | Environ. Sci. Technol. 2026

Marine Biodiversity

結論+討論

南海作為全球生物多樣性的熱點海洋區域，是中華白海豚（Indo-Pacific humpback dolphins）與江豚（finless porpoises）等珍稀海洋大型動物的關鍵棲息地。然而，作為處于海洋食物鏈頂端的掠食者，這些鯨豚類動物正面臨著人為污染物的嚴重威脅，這些物質在它們體內不斷蓄積，直接干預其生存狀態。

在本次研究重點篩查的62種液晶單體（LCMs）中，有38種在所分析的63份組織樣本中留下了蹤跡。不僅如此，通過對包含1173種液晶單體專利及文獻數據的數據庫進行高分辨率質譜比對，研究團隊在鯨豚組織中進一步鎖定了27種疑似液晶單體的分子結構，其中DFEBB和TFPrBB已得到明確證實，而其余化合物也已根據分子式初步確定。

▲上圖：鯨豚類體內液晶單體（LCMs）濃度的隨時間變化趨勢及關鍵影響因素。圖（a）用熱圖展示了不同LCMs單體與總濃度（ΣLCMs）之間的相關性；圖（b）對比了兩個歷史時段（2007~2017年與2018~2021年）的濃度水平變化；圖（c）散點圖結合線性擬合，揭示了采樣年份與濃度之間的統計學關聯，反映了環境負擔的演變軌跡。此外，研究還對比了幼體與成年個體（d）、以及雌性與雄性個體（e），探討了年齡和性別對污染物蓄積的影響。圖中所有濃度數據均基于脂重（lipidweight）進行標準化，以消除個體脂肪含量差異帶來的干擾。論文出處：Tao, Danyang, et al. | Environ. Sci. Technol. 2026

這項研究提供了關鍵的證據，首次揭示了源自日常家用電器和電子垃圾的新興污染物——液晶單體，已經在野生鯨豚的肌肉、大腦、脂肪、肝臟和腎臟等多種組織中形成了累積。數據顯示，這些鯨豚體內總液晶單體（ΣLCMs）的最高濃度達到了203ng/g，其中白海豚的平均含量為53.6ng/g（干重），江豚則為32.7ng/g。在不同的身體部位中，污染物的分布呈現出明顯的差異。在白海豚體內，脂肪和肌肉是主要的蓄積點；而在江豚身上，大腦組織的受污染程度僅次于脂肪。這種分布邏輯與液晶單體的親脂特性高度相關，高濃度的脂質使得脂肪組織成為了這些化學分子的天然“收納庫”，同時也解釋了為什么脂質含量豐富的肌肉和腦部會成為污染的重災區。

最令科研界感到不安的發現，莫過于液晶單體在大腦組織中的普遍存在。在自然界的防御機制中，血腦屏障是一道極難逾越的防線，過去僅有極少數像多氯聯苯（PCBs）或全氟化合物（PFASs）這樣的持久性有機污染物被證明能夠滲透其中。液晶單體能夠闖入鯨豚的大腦，意味著這種新型電子化學品已經突破了哺乳動物最嚴密的生化保護層。雖然目前還沒有獲得液晶單體直接破壞神經組織的定論，但這種深度滲透無疑為海洋哺乳動物的神經健康埋下了巨大的隱患。

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▲上圖：香港海域的一頭中華白海豚。?攝影：王敏幹（John MK Wong）| 海潮天下（Marine Biodiversity）

這項研究填補了電子化學品在海洋頂級掠食者體內遷移路徑的空白，向人類社會發出了預警。該研究指出，液晶單體具有持久性和生物蓄積性，一旦進入自然循環，極難降解。說到底，大自然是個閉環。這些原本鎖在屏幕里的化學分子，通過我們隨手扔掉的舊手機、舊電腦，經過海洋食物鏈的層層傳遞，最后又回到了生物體內。如果處于相同生態環境中的海洋哺乳動物已經受到如此深度的滲透，那么作為電子產品重度使用者的人類，其潛在的健康風險同樣不容忽視，加強電子廢棄物的規范化治理和對新型持久性污染物的監管，已成為保護海洋生物多樣性及公共衛生的緊迫課題。

感興趣的“海潮天下”（Marine Biodiversity）讀者可以參看全文：
Tao D, Li C, Sun Y, et al. Liquid Crystal Monomers Released from LCD Displays Accumulate in Endangered Marine Cetaceans Triggering Health Concerns[J]. Environmental Science & Technology, 2026.

01

液晶單體

液晶單體（Liquid Crystal Monomers, LCMs）是液晶顯示面板（LCD）中的核心化學成分。它始于1888年奧地利植物學家萊尼澤在加熱胡蘿卜提取物時發現的“雙熔點”奇觀，隨后由德國物理學家雷曼正式命名為“液晶”，但在長達半個多世紀里僅被視為一種物理學上的奇談；直到1968年首個顯示裝置問世，特別是1973年喬治·格雷合成出化學性質極其穩定的聯苯型液晶，這種材料才真正走出了實驗室，開啟了從電子計算器、腕表到如今統治全球高清顯示屏的商業帝國。

在分子層面，它們具有特殊的排列特性，能通過改變電場來控制光線的通斷，從而讓我們看到圖像。這個研究指出，這類物質具有持久性、生物蓄積性和毒性（PBT），且目前全球每年產生數千萬噸相關的電子垃圾，使其成為一種典型的新型環境污染物。

▲上圖：第三屆聯合國海洋大會（UNOC3）現場的一個液晶屏。攝影：木木 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

02

血腦屏障穿透（Blood-Brain Barrier Penetration）

血腦屏障是循環系統與中樞神經系統之間的一層天然保護膜，負責阻擋血液中的有害物質進入大腦。簡單來說，血腦屏障（BBB）就是大腦的一套“安檢系統”。它不是一層簡單的薄膜；它是一組由緊密排列的內皮細胞、星形膠質細胞和基底膜構成的精密防御網。這套系統的核心任務只有一個：嚴格控制血液里的物質進入中樞神經系統，確保大腦這個司令部在一個極其純凈、穩定的環境中運行。

液晶單體（LCMs）這種物質之所以引起科學家的高度警覺，是因為它展現出了“非法潛入”大腦的能力。也就是這項研究的驚人的發現——液晶單體能夠突破這道屏障，在鯨豚類的大腦組織中富集。這種穿透能力意味著該物質可能具有潛在的神經毒性，會對海洋生物的認知和行為產生深遠影響。

03

持久性有機污染物（Persistent Organic Pollutants, POPs）

雖然液晶單體是新興的污染物，但它表現出了類似傳統污染物（如DDT或多氯聯苯）的特性。所謂“持久性”，是指這些化學物質進入自然界后極難降解，可以在大氣、水體和生物體內長期存在，并隨著食物鏈不斷向上層累積和放大。

思考題·舉一而反三

【思考】照例，舉一而反三，我們來思考幾個小問題（沒標準答案，僅供激發好奇、啟發思考）。

Q1: 人類往往默認科技進步是無害的、有用的；為了更快的響應、更薄的屏幕，化學家合成出了成千上萬種在自然界演化史上從未存在過的液晶分子。當這些分子具備了穿透血腦屏障這種自然界最嚴密防御系統的能力時，你覺得，人類對“高清視覺體驗”的無止境追求，是否正在以犧牲生物基本的“神經安全”為代價呢？

Q2：海豚是大海的“哨兵”，如果正如這個研究所說、它們體內的液晶單體含量與全球產量掛鉤，那么，這實際上是一次全地球規模的生物實驗了。既然這些物質已經證明可以進入哺乳動物的大腦、并導致DNA損傷，那么作為這些產品的制造者和使用者，人類在日常的室內灰塵、食物鏈和皮膚接觸所攝入的劑量，會不會已達到了足以改變人類神經發育、或是遺傳健康的臨界點？

▲上圖：白鱀豚的大腦標本。鯨豚作為淡水或海洋食物鏈頂端生物，其大腦污染狀況直接反映生態風險。?Linda Wong 攝影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）（圖文無關）

Q3：電子垃圾的“全球流轉”邏輯，本質上講，是不是一種污染的“空間轉換”陷阱？城市的人們習慣于在發達城市享受最先進的電子產品，然后將其作為垃圾運往沿海或落后地區進行處理。但這篇研究證明，這些在岸上被拆解的分子，最終會通過洋流和食物鏈，重新匯聚在海洋生物甚至人類的身體里。這種治理模式其實一言以蔽之，就是“眼不見為凈”。你覺得，在循環往復的生態圈面前，是否只是一種極其短視的自我欺騙？

Q4：南海周邊（尤其是珠三角地區），是全世界電子產品生產最密集的地帶。從零件加工到組裝，再到廢舊電器的拆解，一整條產業鏈都在那兒。特別是珠江口，是南海的一個重要入海口，周邊城市群高度發達，城市里的生活污水、工業廢水，以及隨雨水沖刷下來的室內灰塵，多順著江水匯入南海。南海作為繁忙的航道，又是中華白海豚和印太江豚這些珍稀海洋哺乳動物的核心棲息地，這些動物屬于典型的“本海居民”，它們一輩子可能就在這片海域活動。若真如這個研究所揭示的情況，那么你覺得，下一步究竟該如何來改進對中華白海豚、印太江豚的保護策略呢？

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資訊源 | Tao, Danyang, et al.(2026)

文 | 王海詩

編輯 | 海潮君

排版 | 盧曉雨

時間 | 2026年3月

本文參考資料

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.5c17767